МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ РОЗВИТКУ ПОЖЕЖІ У ТРИПОВЕРХОВІЙ ЖИТЛОВІЙ БУДІВЛІ ПРИ ПРОВЕДЕННІ У НІЙ ПОВНОМАСШТАБНИХ ВОГНЕВИХ ВИПРОБУВАНЬ

Анотація

Метою роботи було математичне моделювання розвитку пожежі у триповерховій житловій будівлі при проведенні в ній повномасштабних пожежних випробувань; дослідження точності та достовірності параметрів температурних ре-жимів пожежі в окремих приміщеннях будівлі. Для досягнення цієї мети доцільно застосовувати засоби обчислюваль-ної газогідродинаміки, які дають змогу визначити межі застосування такого підходу для прогнозування поведінки бу-дівельних конструкцій в умовах пожежі. Для розрахунку температури у моделях приміщень із пожежею застосовува-лася комп’ютерна система Pyrosіm, яка слугує користувацькою оболонкою для програми Fіre Dynamіcs Sіmulator. Ця система FDS використовує чисельні алгоритми розв’язку повної системи диференціальних рівнянь Нав’є-Стокса для визначення температури та інших небезпечних факторів під час пожежі. Для візуалізації результатів розрахунків вико-ристовувався програмний модуль системи PyroSim Smokevіew, що дає змогу побудувати відповідні графічні відобра-ження розподілів температури.
Проведено чисельний експеримент з моделювання повномасштабних випробувань приміщень триповерхової бу-дівлі з пожежею із застосуванням методів комп’ютерної газогідродинаміки. Визначено характер перебігу пожежі та часові залежності її основних параметрів, що у свою чергу дало змогу проаналізувати адекватність результатів моде-лювання і дослідити їх адекватність та точність.
Отримані результати досліджень точності моделювання повномасштабних випробувань приміщень із пожежею у триповерховій будівлі показали, що похибка, визначена при порівнянні експериментальних та розрахункових даних, не мала істотних значень. Відносна помилка не перевищувала 28%, а середньоквадратичне відхилення не перевищу-вало 51°С. Величини статистичних критеріїв Кохрена, Стьюдента та Фішера для результатів моделювання зумовлені різницею між розрахунковими та експериментальними даними мають величини відповідно не більші за 0,98; 0,84 та 1,008 і не перевищують табличних значень. Це означає, що результати моделювання є адекватними, що дає змогу ви-користовувати цей підхід для прогнозування поведінки будівельних конструкцій в наближених до реальних умовах пожежі.